Комфортная жизнь современного человека невозможна без водопровода. Правильный выбор диаметра трубы для водоснабжения в частном доме поможет избежать неприятностей и поломок, вызванных ненадлежащей работой или недостаточной пропускной способностью систем подачи и отведения воды.
Критерии выбора диаметра трубы для водопровода в частном доме
Сечение трубы – критерий расчета пропускной способности трубопроводной системы. Например, водопровод диаметром 32 мм способен пропустить 50 литров в минуту, а сечением 25 мм — лишь 30 литров. Стоит также учитывать тот факт, что смеситель не может обеспечить пропускную способность более 5 л/мин.
Рекомендуется выбирать подходящий размер поперечного сечения трубного проката, используя следующие критерии:
- общая длина водопроводной сети;
- количество точек потребления воды;
- температура перемещаемой жидкости;
- число поворотов и стыков;
- наличие/отсутствие перепадов давления в трубах;
- планируемый объем водопотребления;
- материал изготовления элементов водопровода;
- тип водопровода: централизованный или местный.
Первые два критерия оказывают прямо пропорциональное влияние на величину диаметра. При увеличении общей длины трубопровода и числа точек потребления воды сечение трубопровода также следует принять большим. К основным точкам водопотребления относятся нагревательный бак, унитаз, раковина, мойка, душ или душевая кабина, ванная, стиральная и/или посудомоечная машина и пр.
Третий пункт обращает внимание на то, что полимерные конструкции для подачи/отведения холодной и горячей воды отличаются толщиной стенки. Передача горячей жидкости производится в толстостенных трубах. Металлические конструкции можно использовать одинаковыми по толщине.
При создании системы с частыми стыками и поворотами, а также при неравномерном напоре воды из-за многоэтажности и непрямого движения воды, необходимо использовать трубы увеличенного внутреннего размера. Также следует выбрать элементы большего сечения, если в доме проживает или гостит большое количество людей.
Выбранный материал определяет будущую стоимость всей системы и степень сложности ее сборки. Встречающиеся в технической литературе методы расчета пропускной способности труб обычно подходят только для металлических изделий (обычно, стальных). Их особенность в том, что во время эксплуатации постепенно меняется внутренний диаметр. Это происходит из-за накапливающегося на стенках известкового налета и других отложений в один или несколько слоев. Трубы из полимерных материалов (пластик, полиэтилен, металлопластик, ПВХ) хорошо справляются с такой проблемой. Однако могут расширяться под воздействием горячих температур. Это приводит к падению напора, шумам и сбоям. Элементы из меди служат дольше стальных и полимерных, но имеют гораздо большую стоимость.
При подключении к централизованной водомагистрали нужно сделать подбор сечения труб только для их разводки по дому. Если же речь идет об автономном варианте, дополнительно учитываются затраты на сооружение колодца или бурение скважины. В будущем затраченные средства компенсируются независимостью от внешних факторов и отсутствием постоянной платы за подведение воды и канализацию.
Обозначения диаметров труб
Основные размеры водопроводных труб из стали приведены в ГОСТе 3262-75. Диаметр всех выпускаемых в мире изделий находится в диапазоне 2,5-4000 мм. Вариантов трубного проката встречается около 50. ГОСТом установлены такие параметры труб, как наружный диаметр, масса, толщина стенки. Общепринятым является обозначение диаметра трубы в миллиметрах и резьбы на ней в дюймах. Параметры полимерных элементов круглого сечения (32 типоразмера в диапазоне 10-1600 мм) прописаны в ГОСТ 18599-2001. Изделия дополнительно подразделяют на четыре группы по толщине стенки от 2 до 70 мм.
Внешний диаметр обозначают латинской буквами D или Dн, внутренний – буквами d или Dвн, а толщину стенки – строчной или прописной s. В стандарте внутренний диаметр не указан. Его можно рассчитать, отняв от внешнего размера удвоенную толщину стенок.
Встречается также обозначение Dу (DN, Dn), которое применяется при указании условного диаметра (прохода) проката. В справочной литературе встречается другое название этого понятия – «номинальный диаметр трубы». Это усреднённый размер изделия трубопроводного проката (на просвет), который обычно отличается от указанного на маркировке. Он получается в результате округления измеренного внутреннего диаметра до ближайшего стандартного значения. Например, для трубы с наружным и внутренними сечениями 156/144 мм и 156/148 мм DN = 150 мм.
Маркировка стальных изделий производится в дюймах, а медных, алюминиевых и полимерных – в миллиметрах. Чтобы соотнести эти размеры при комбинированной трубопроводной системе, пользуются специальными таблицами или программами (приложениями).
Соответствие дюймов диаметру условного прохода трубы: ¼ дюйма – 8 мм; ½ дюйма – 15 мм; ¾ дюйма – 20 мм; 1 дюйм – 25 мм; 1¼ дюйма – 32 мм; 1½ дюйма – 40 мм; 2 дюйма – 50 мм; 2,5 дюйма – 65 мм.
Как рассчитать сечение труб водоснабжения
Чтобы определить, какой диаметр трубы лучше использовать для водопровода частного дома, нужно рассчитать приблизительную длину создаваемой сети трубопровода. Если нужно разводить трубы стандартной централизованной водопроводной системы, принимают среднюю скорость водного потока равной 20 м/c. Для этой скорости существуют следующие рекомендации по подбору диаметра прокатного элемента:
- Длина сети меньше 10 метров, нужный диаметр трубы – 20 мм.
- Для труб общей длиной 10-30 метров сечение водопровода принимают равным 25 мм.
- При сети длиной больше 30 метров рекомендуется использовать трубы диаметром 32 мм.
При этом длина одной трубы варьируется от 4 до 15 метров. Элементы трубопровода должны быть качественными и надежными, чтобы обеспечить длительную работу системы водоснабжения без сбоев.
Пропускная способность – параметр, показывающий соотношение предельного объема жидкости, проходящего через сечение трубы за единицу времени. Существует три способа его расчета:
- По техническим формулам. Применяются усредненные показатели. Формулы достаточно сложные и требуют точности подстановки всех данных. Поэтому практически не применяются.
- По таблицам. Достаточно простой и точный вариант решения гидравлической задачи. Содержат зависимости между различными параметрами. В частности, зависимость пропускной способности магистрали от внутреннего диаметра.
- С помощью специального программного обеспечения. По исходным данным программа автоматически выполняет расчет с учетом всего подключаемого оборудования. Подставив предполагаемый внутренний диаметр, сопротивление в элементах, показатель шероховатости, общую длину трубопровода, результат выводится практически мгновенно.
Если водопровод имеет длину от 30 метров, на нем встречается много поворотов, разветвлений и стыковых соединений, подбирается больший диаметр.
